NO335903B1 - Pressure balanced hydraulic underwater coupling - Google Patents

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE FIELD OF THE INVENTION

Denne oppfinnelse gjelder generelt hydrauliske koblinger, og spesielt hydrauliske koblinger som anvendes ved undersjøisk utboring og produksjon. Nærmere bestemt gjelder oppfinnelsen en trykkbalansert hydraulisk kobling hvor radiale passasjer er anordnet for å muliggjøre tilkobling eller frakobling for uten at vesentlig fluidtrykk utøves aksialt mot overflaten av en koblingsdel. This invention generally applies to hydraulic couplings, and in particular to hydraulic couplings used in underwater drilling and production. More specifically, the invention relates to a pressure-balanced hydraulic coupling where radial passages are arranged to enable connection or disconnection without significant fluid pressure being exerted axially against the surface of a coupling part.

BESKRIVELSE AV BESLEKTET TEKNIKK DESCRIPTION OF RELATED ART

Undersjøiske hydrauliske koblinger er tidligere kjent innenfor fagområdet. Disse koblinger består generelt av en hann- og en hunndel med avtettede fluidpassasjer som danner forbindelse mellom disse. Hunndelen utgjøres generelt av et sylinderformet legeme med en langsgående utboring med forholdsvis stor diameter i den ene enden, samt en langsgående utboring med forholdsvis liten diameter i den andre enden. Den smale utboring letter forbindelse til hydrauliske ledninger, mens den store utboringen avtetter og befinner seg glidende i inngrep med koblingens hanndel. Hanndelen omfatter et sylinderformet parti i den ene enden og med en ytterdiameter som omtrent er lik diameteren av den store utboringen i koblingens hunndel. Hannpartiet omfatter også en forbindelse ved sin andre ende for å lette forbindelsen til hydrauliske ledninger. Når det sylinderformede partiet til hanndelen er ført inn i den store utboringen i hunndelen, vil, i henhold til forskjellige utførelser av anordningen, fluidstrømning bli opprettet mellom hanndelen og hunndelen. Subsea hydraulic couplings are previously known in the field. These couplings generally consist of a male and a female part with sealed fluid passages that form a connection between them. The female part generally consists of a cylindrical body with a longitudinal bore with a relatively large diameter at one end, and a longitudinal bore with a relatively small diameter at the other end. The narrow bore facilitates connection to hydraulic lines, while the large bore seals and slides into engagement with the male part of the coupling. The male part comprises a cylindrical part at one end and with an outer diameter approximately equal to the diameter of the large bore in the female part of the coupling. The male portion also includes a connection at its other end to facilitate connection to hydraulic lines. When the cylindrical part of the male part is introduced into the large bore in the female part, according to different embodiments of the device, fluid flow will be created between the male part and the female part.

Det oppstår problemer ved bruk av hydrauliske koblinger i utstyr med forholdsvis høyt trykk pga. de høye aksialkrefter som påføres så vel hanndelen som hunndelen under sammenkoblingsprosessen og under bruk. I slike koblinger vil det være nødvendig å overvinne den fluidkraft som motsetter seg sammenkobling mellom hannpartiet og hunnpartiet før fluidkommunikasjonen kan opprettes mellom disse delene. I utstyr med forholdsvis høyt trykk vil de høye krefter som virker på ventildelene kunne gjøre sammenkobling mellom koblingsdelene vanskelig. Også under bruk vil det fluidtrykk som utøves mellom hanndelen og hunndelen være slik at det vil ha en tendens til å skille disse delene fra hverandre. Den kraft som er nødvendig for å sammenføye delene og den resulterende tendens hos koblingsdelene til å skilles fra hverandre er karakteristiske problemer ved den tidligere kjente teknikk. Høytrykksutstyr og undersjøiske anvendelser har også erfart problemer som har sammenheng med avtetning av skjøten mellom hanndelen og hunndelen. Problems arise when using hydraulic couplings in equipment with relatively high pressure due to the high axial forces applied to both the male and female parts during the mating process and during use. In such couplings, it will be necessary to overcome the fluid force which opposes coupling between the male part and the female part before the fluid communication can be established between these parts. In equipment with relatively high pressure, the high forces acting on the valve parts could make connection between the connecting parts difficult. Also during use, the fluid pressure exerted between the male part and the female part will be such that it will tend to separate these parts from each other. The force required to join the parts and the resulting tendency of the coupling parts to separate from each other are characteristic problems of the prior art. High-pressure equipment and subsea applications have also experienced problems related to sealing of the joint between the male part and the female part.

Ideelt bør hydrauliske koblinger i så høy grad som mulig være trykkbalansert, slik at fluidtrykket ikke hindrer sammenkobling eller virker til å frem-bringe separering mellom delene. Koblingsdelene omfatter ofte ventiler som åpnes automatisk ved sammenkobling og lukkes automatisk ved frakobling. Koblingene bør også kunne hindre implosjon av tetninger pga. vakuum når koblingsdelene separeres. For å hindre tap av hydraulisk fluid under sammenkobling eller frakobling, bør det i tillegg anvendes tetninger som kan motstå korroderende virkninger i undersjøiske eller andre vanskelige omgivelser. Ideally, hydraulic couplings should be pressure-balanced as much as possible, so that the fluid pressure does not prevent connection or act to produce separation between the parts. The connecting parts often include valves that open automatically when connected and close automatically when disconnected. The connections should also be able to prevent the implosion of seals due to vacuum when the coupling parts are separated. In order to prevent loss of hydraulic fluid during connection or disconnection, seals that can withstand corrosive effects in underwater or other difficult environments should also be used.

I US patenter nr. 4,694,859 og 5,762,106 til Robert E. Smith III, overdratt til National Coupling Company Inc., er det vist undersjøiske hydrauliske koblinger med radiale metalltetninger. Disse radiale metalltetninger fastholdes på en skulder på hunndelen. Tetningen er trykkpåført for radial avtetning i forhold til omkretsen av andelen og overfor hunndelen. I US patent nr. 4,754,780 til Robert E. Smith III, er det vist en trykkbalansert hydraulisk kobling med radiale passasjer som danner kommunikasjon mellom hanndelen og hunndelen slik at hydraulisk fluidstrømning hovedsakelig finner sted i radial retning og ikke utøver trykk mot koblingsflater på noen av koblingsdelene. I de trykkbalanserte hydrauliske koblinger i US patenter nr. 4,832,080, 5,099,882, 5,203,374 og 5,277,225 er undersjøiske hydrauliske koblinger vist med radiale passasjer for fluidkommunikasjon for trykkbalansering av koblingene. Nærmere bestemt angir US patent nr. 4,832,080 til Robert E. Smith III en trykkbalansert hydraulisk kobling med metallpakninger som anvendes for å avtette ringrommet mellom hannpartiet og hunnpartiet når de er sammenkoblet. De metalliske pakningene kan være trykkpåført som respons på fluidtrykk i koblingene for å øke tetningsvirkningen. US patenter nr. 4,900,071 og 5,052,439 til Robert E. Smith III angir undersjøiske hydrauliske koblinger med to holdestykker som omfatter en sylinderformet holdemuffe som mottas glidende inne i hunndelens utboring, samt et gjenget holde-låsestykke som er gjenget til veggen i den sentrale utboring. En elastomerisk tetning tilbakeholdes fra radial bevegelse ved hjelp av en svalehale-pasning med en tilpasset skulder på holdemuffen og/eller holde-låsestykket. US patent nr. 5,099,882 til Robert E. Smith III angir en trykkbalansert hydraulisk kobling med radiale passasjer i hanndelen og hunndelen, første par radiale pakninger er posisjonsinnstilt på hver side av de radiale passasjer for å danne tetning mellom mottagerkammeret og pakningsholderen, samt et andre par av radiale pakninger anordnet på hver side av de radiale passasjer for avtetning mellom pakningsholderen og hanndelen. Disse pakninger er fortrinnsvis trykksatte metalltetninger. In US Patent Nos. 4,694,859 and 5,762,106 to Robert E. Smith III, assigned to National Coupling Company Inc., subsea hydraulic couplings with radial metal seals are shown. These radial metal seals are retained on a shoulder on the female part. The seal is pressure applied for radial sealing relative to the circumference of the part and opposite the female part. In US Patent No. 4,754,780 to Robert E. Smith III, there is shown a pressure balanced hydraulic coupling with radial passages which form communication between the male part and the female part so that hydraulic fluid flow takes place mainly in the radial direction and does not exert pressure against coupling surfaces on either coupling part . In the pressure balanced hydraulic couplings of US Patent Nos. 4,832,080, 5,099,882, 5,203,374 and 5,277,225, subsea hydraulic couplings are shown with radial fluid communication passages for pressure balancing of the couplings. More specifically, US Patent No. 4,832,080 to Robert E. Smith III discloses a pressure-balanced hydraulic coupling with metal gaskets used to seal the annulus between the male and female portions when mated. The metallic gaskets can be pressure applied in response to fluid pressure in the couplings to increase the sealing effect. US Patent Nos. 4,900,071 and 5,052,439 to Robert E. Smith III disclose two-piece subsea hydraulic couplings comprising a cylindrical retaining sleeve slidably received within the female bore and a threaded retaining lock piece threaded to the wall of the central bore. An elastomeric seal is restrained from radial movement by a dovetail fit with a matching shoulder on the retaining sleeve and/or retaining lock piece. US Patent No. 5,099,882 to Robert E. Smith III discloses a pressure-balanced hydraulic coupling having radial passages in the male and female portions, a first pair of radial seals positioned on either side of the radial passages to form a seal between the receiver chamber and the seal holder, and a second pair of radial seals arranged on each side of the radial passages for sealing between the seal holder and the male part. These seals are preferably pressurized metal seals.

DE 10121294 A1 beskriver en trykkbalansert hydraulisk kobling for bruk i undersjøiske boring og produksjons operasjoner. Den hydrauliske koblingen har radiale passasjer som kobler hann- og hunnmedlemmer sammen slik at fluidtrykk ikke blir påført noen sider av medlemmene når de kobles sammen eller frakobles hverandre. Hunnmedlemmet har et splittet legeme med en første del og en andre del som hver har en langsgående passasje og en radial fluid passasje. En radial forsegling er plassert i grensesnittet mellom den første og andre delen til hunn-medlemmets legeme for å muliggjøre fjerning og erstatning av den radiale for-seglingen når hunnmedlemmet tas fra hverandre. Hannmedlemmet kan bli ført inn gjennom den første og andre delen til hunnmedlemmet som derved tilveiebringer fluid kommunikasjon mellom koblingsmedlemmene i en retning som er transvers til koblingsmedlemmenes boringer. DE 10121294 A1 describes a pressure-balanced hydraulic coupling for use in subsea drilling and production operations. The hydraulic coupling has radial passages that connect male and female members together so that fluid pressure is not applied to either side of the members when they are connected or disconnected from each other. The female member has a split body with a first part and a second part each having a longitudinal passage and a radial fluid passage. A radial seal is located at the interface between the first and second portions of the body of the female member to enable removal and replacement of the radial seal when the female member is taken apart. The male member may be introduced through the first and second portions to the female member thereby providing fluid communication between the coupling members in a direction transverse to the bores of the coupling members.

I den senere tid har det vært behov for hydraulisk utstyr hvori undersjøiske hydrauliske koblinger utgjør en del for bruk i anvendelser hvor undersjøiske trykk er høyere. I dypvannsanvendelser anvendes fjernstyrte fartøyer (ROV) nesten utelukkende for å sammenkoble, frakoble og å manøvrere undersjøiske hydrauliske koblingssammenstillinger. Typisk er tjue eller flere koblingsdeler fastgjort til en manifoldplate som en ROV posisjonsinnstiller og forbinder med motstående koblingsdeler. I dypvannsanvendelser hvor ROV anvendes, er det ønskelig å redusere størrelse og vekt på de undersjøiske hydrauliske koblingsdeler. En reduksjon av koblingsstørrelse og vekt er ønskelig for at ROV-enhetene bedre skal kunne posisjonsinnstille, sammenkoble og frakoble koblingsdeler og manifoldplater hvorpå koblingsdelene befinner seg. Det er følgelig behov for en lettere og mer kompakt hydrauliks undervannskobling som er trykkbalansert for undersjøisk bruk ved dypvannsanvendelser. In recent times, there has been a need for hydraulic equipment in which underwater hydraulic couplings form a part for use in applications where underwater pressures are higher. In deepwater applications, remotely operated vehicles (ROVs) are used almost exclusively to connect, disconnect and maneuver subsea hydraulic coupling assemblies. Typically twenty or more couplers are attached to a manifold plate that an ROV positions and connects to opposing couplers. In deep-water applications where ROVs are used, it is desirable to reduce the size and weight of the underwater hydraulic coupling parts. A reduction in coupling size and weight is desirable so that the ROV units can better position, connect and disconnect coupling parts and manifold plates on which the coupling parts are located. There is therefore a need for a lighter and more compact hydraulic underwater coupling that is pressure balanced for underwater use in deep water applications.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

Foreliggende oppfinnelse gjelder en undersjøisk hydraulisk kobling av ovenfor angitt type som omfatter en hanndel og en hunndel for å opprette fluidkommunikasjon mellom disse med radiale fluidpassasjer gjensidig anordnet for å muliggjøre sammenkobling eller frakobling av koblingsdelene uten at vesentlig fluidtrykk utøves aksialt mot andelenes anleggsflater. Disse radiale fluidpassasjer er gjensidig posisjonsinnstilt for å hindre at vesentlige separeringskrefter utøves mellom hanndelen og hunndelen når passasjene er trykksatt med fluid. En pakningsholder, som er innlagt i hunndelens mottagerkammer, samt låst på plass ved hjelp av et låsestykke i en holder, omfatter en radial passasje og en langsgående passasje for strømning av hydraulisk fluid gjennom disse. Den langsgående passasjen i holderen anordnes i stilling for å sammenkoble og opprette fluidkommunikasjon med en langsgående strømningspassasje i hunndelens koblingslegeme. Denne konfigurasjon av strømningspassasjer i holderen muliggjør reduksjon av diameteren på hunndelens koblingslegeme, slik at størrelse og vekt av hunndelens koblingslegeme reduseres. The present invention relates to an underwater hydraulic coupling of the above-mentioned type which comprises a male part and a female part to create fluid communication between them with radial fluid passages mutually arranged to enable connection or disconnection of the coupling parts without significant fluid pressure being exerted axially against the contact surfaces of the parts. These radial fluid passages are mutually positioned to prevent significant separation forces being exerted between the male part and the female part when the passages are pressurized with fluid. A gasket holder, which is inserted into the female part's receiving chamber, and locked in place by means of a locking piece in a holder, comprises a radial passage and a longitudinal passage for the flow of hydraulic fluid through them. The longitudinal passage in the holder is positioned to couple and establish fluid communication with a longitudinal flow passage in the female part's coupling body. This configuration of flow passages in the holder enables the diameter of the female connector body to be reduced, so that the size and weight of the female connector body is reduced.

Spesielt frembringer foreliggende oppfinnelse en fordelaktig hydrauliks undervannskobling som omfatter: (a) en hannkoblingsdel med en sylinderformet sondevegg, en sentralutboring og en radial fluidpassasje som strekker seg mellom den sentrale utboringen og sondeveggen; (b) en hunnkoblingsdel med en første ende og en andre ende, et mottagerkammer nær den første enden og en sentral utboring nær den andre enden, en indre skulder mellom mottagerkammeret og den sentrale utboringen, en radial pakning plassert på den indre skulderen for å komme i inngrep med sondeveggen til hannkoblingsdelen, og en fluidpassasje som forløper mellom den sentrale utboring og mottagerkammeret; og (c) en pakningsholder som er innsettbar i mottagerkammeret for å fastholde den radiale pakningen på den indre skulderen, hvor pakningsholderen har en L-formet fluidpassasje med en første ende i forbindelse med den radiale fluidpassasjen i hannkoblingsdelen og en andre ende er koblet til en fluidpassasje i hunnkoblingsdelen. In particular, the present invention provides an advantageous underwater hydraulic coupling comprising: (a) a male coupling part having a cylindrical probe wall, a central bore and a radial fluid passage extending between the central bore and the probe wall; (b) a female coupling member having a first end and a second end, a receiver chamber near the first end and a central bore near the second end, an inner shoulder between the receiver chamber and the central bore, a radial packing located on the inner shoulder to in engagement with the probe wall of the male coupling part, and a fluid passage extending between the central bore and the receiver chamber; and (c) a packing holder insertable into the receiver chamber to retain the radial packing on the inner shoulder, the packing holder having an L-shaped fluid passage having a first end in communication with the radial fluid passage in the male coupling member and a second end connected to a fluid passage in the female coupling part.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

De vedlagte tegningene utgjør en del av foreliggende fremstilling og er in-kludert for videre å vise visse aspekter ved foreliggende oppfinnelse. Oppfinnelsen vil bli bedre forstått ut i fra henvisning til én eller flere av disse tegninger i kombina-sjon med den detaljerte beskrivelse av de spesielle utførelser som er angitt her. FIG. 1 viser et snitt gjennom hanndelen og hunndelen av koblingen i henhold til første utførelse, hvor da hanndelen delvis er innført i hunndelen. FIG. 2 viser et snitt gjennom andelen fullstendig innført i hunndelen av koblingen i henhold til en første utførelse. The attached drawings form part of the present presentation and are included to further show certain aspects of the present invention. The invention will be better understood from reference to one or more of these drawings in combination with the detailed description of the particular embodiments indicated here. FIG. 1 shows a section through the male part and the female part of the coupling according to the first embodiment, where the male part is partially inserted into the female part. FIG. 2 shows a section through the portion completely inserted into the female part of the coupling according to a first embodiment.

BESKRIVELSE AV ANSKUELIGGJØRENDE UTFØRELSER DESCRIPTION OF VISIBLE EMBODIMENTS

I figurene 1 og 2 er det vist en første utførelse av den undersjøiske hydrauliske kobling i henhold til foreliggende oppfinnelse. Denne kobling omfatter en hanndel 10, en hunndel 20, en holder 30 og holderens låsestykke 40. Holderen er innført i mottagerkammeret 39 i hunndelen og holdes på plass av holderens låsestykke 40. Når hanndelen 10 er ført inn gjennom holderen og inn i utboringen 38 i hunnstykket, vil radiale fluidpassasjer tillate fluidkommunikasjon mellom hanndelen og hunndelen. Denne fluidkommunikasjon er opprettet uten at vesentlig trykk utøves mot anleggsflaten på hanndelen under eller etter påføringen. Fluidkommunikasjonen mellom hanndelen og hunndelen opprettes gjennom en radial passasje i hanndelen, en L-formet passasje i holderen, samt en langsgående passasje 52 og en radial passasje 66 i hunndelens koblingslegeme. Figures 1 and 2 show a first embodiment of the underwater hydraulic coupling according to the present invention. This coupling comprises a male part 10, a female part 20, a holder 30 and the holder's locking piece 40. The holder is inserted into the receiver chamber 39 in the female part and is held in place by the holder's locking piece 40. When the male part 10 is introduced through the holder and into the bore 38 in the female part, radial fluid passages will allow fluid communication between the male part and the female part. This fluid communication is created without significant pressure being exerted against the contact surface of the male part during or after application. The fluid communication between the male part and the female part is established through a radial passage in the male part, an L-shaped passage in the holder, as well as a longitudinal passage 52 and a radial passage 66 in the coupling body of the female part.

Hanndelen 10 omfatter et håndtak 31, en flens 42 og en sonde 16. Håndtaket på hanndelen kan være gjenget ved 41 til en manifold plate. Hanndelen og hunndelen er typisk koblet til motsatte plater på en manifold og sammenholdes ved hjelp av bolter eller hydrauliske legemer festet til disse plater. Hanndelen er vanligvis festet til en viss plate 26, mens hunndelen er forbundet med en motstå ende plate 24 for derved å være vendt mot hanndelen og befinne seg på linje med denne. Håndtaket 80 på hunndelen kan være gjenget ved 81 til platen 24. Håndtaket 80 kan også være innvendig gjenget ved 76 for å tillate forbindelse med hydrauliske ledninger. På lignende måte kan håndtaket 31 på hanndelen være gjenget ved 21 for å tillate kobling til hydrauliske ledninger. Hanndelen og hunndelen kan være festet til manifoldplater ved bruk av forskjellige festemidler, slik som skruer eller gjenger. Teknikker for å feste disse deler til slike manifoldplater vil være velkjent for fagkyndige innenfor området. The male part 10 comprises a handle 31, a flange 42 and a probe 16. The handle on the male part can be threaded at 41 to a manifold plate. The male part and the female part are typically connected to opposite plates on a manifold and are held together by means of bolts or hydraulic bodies attached to these plates. The male part is usually attached to a certain plate 26, while the female part is connected to an opposing end plate 24 in order to thereby face the male part and be in line with it. The handle 80 on the female part may be threaded at 81 to the plate 24. The handle 80 may also be internally threaded at 76 to allow connection with hydraulic lines. Similarly, the handle 31 on the male part may be threaded at 21 to allow connection to hydraulic lines. The male part and the female part can be attached to the manifold plates using different fasteners, such as screws or threads. Techniques for attaching these parts to such manifold plates will be well known to those skilled in the art.

Sonden 16 på hanndelen har en sylinderformet utboring 32 som er gjen-nomgående. En tallerkenventil 25 kan inngå i den sentrale utboring i hanndelen. En ventilutløser 65 anvendes for å drive hanndelens ventil åpen etter at ventilut-løseren har dannet kontakt med den tilsvarende ventilutløser 64 på hunndelen. Ventilen 25 er forspent til lukket stilling ved hjelp av ventilfjæren 71 i hannstykkets utboring. Denne ventilfjær er forankret til en fjærkrave 47 som holdes på plass i utboringen ved hjelp av en klemme 46. Sonden omfatter en sondevegg eller ytre omkrets 45 som ender i en ledeflate 28. I en foretrukket utførelse befinner en formet pakning 23 bestående av en elastomerisk ring eller en metallring seg i inngrep med den ytre omkrets av en ventilutløser 65. Pakningen 23 holdes på plass inntil hanndelens ledeflate ved hjelp av en mutter 63 som er gjenget på sondesek-sjonen 16 inntil hanndelens ledeflate. The probe 16 on the male part has a cylindrical bore 32 which is continuous. A poppet valve 25 can be included in the central bore in the male part. A valve trigger 65 is used to drive the male part's valve open after the valve trigger has made contact with the corresponding valve trigger 64 on the female part. The valve 25 is biased to the closed position by means of the valve spring 71 in the bore of the male piece. This valve spring is anchored to a spring collar 47 which is held in place in the bore by means of a clamp 46. The probe comprises a probe wall or outer circumference 45 which ends in a guide surface 28. In a preferred embodiment there is a shaped seal 23 consisting of an elastomeric ring or a metal ring engages with the outer circumference of a valve release 65. The gasket 23 is held in place against the guide surface of the male part by means of a nut 63 which is threaded on the probe section 16 against the guide surface of the male part.

Når ventilen på hannstykket befinner seg i lukket stilling, vil overføring av hydraulisk fluid gjennom hannstykket av koblingen være blokkert. Fluid kan imid-lertid overføres gjennom hanndelen ved å åpne ventilen, slik at den radiale passasjen 19 kommuniserer med den indre utboring 32 i hannstykket, samt den ytre omkrets eller sondeveggen 45 i hannstykket. Fortrinnsvis er et par radiale fluidpassasjer 19 anordnet i posisjon mellom den sentrale utboring 32 i hannstykket og den sylinderformede sondevegg 45. When the valve on the male piece is in the closed position, transmission of hydraulic fluid through the male piece of the coupling will be blocked. Fluid can, however, be transferred through the male part by opening the valve, so that the radial passage 19 communicates with the inner bore 32 in the male part, as well as the outer circumference or probe wall 45 in the male part. Preferably, a pair of radial fluid passages 19 are arranged in position between the central bore 32 in the male piece and the cylindrical probe wall 45.

Skjønt utførelsen i fig. 1 og 2 viser at ventilutløserne strekker seg fra toppen av tallerkenventilene, kan alternativt ventilutløserne være koblet fra tallerkenventilen i hver av koblingsdelene. Hvis ventilutløserne er frakoblet tallerkenventilene, kan en flens på utløseren være anordnet for å begrense utløserens bevegelse. Koblingens hunndel omfatter en sentral utboring 77 med en tallerkenventil 55 glidbart anordnet i dette mellom åpen og lukket stilling. Når tallerkenventilen er lukket, vil fluidkommunikasjon mellom utboringen 77 og en radial fluidpassasje 66 i hunndelens koblingslegeme være blokkert. Ventilfjæren 61 driver tallerkenventilen 55 til lukket stilling. Ventilfjæren holdes på plass ved hjelp av fjærkraven 78 og klemmen 79. Ventilutløseren 64 strekker seg fra toppen av den koniske flate på tallerkenventilen 55 i hunndelen. Som angitt ovenfor, kan alternativt ventilutløseren være frigjort fra tallerkenventilen i hunndelen. En formet pakning 22 i form av en elastomerring eller metallring danner inngrep med omkretsdiameteren for ventilut-løseren 64 for å hindre fluidlekkasje omkring utløseren. Pakningen 22 holdes på plass ved hjelp av en utvendig gjenget mutter 69. Although the embodiment in fig. 1 and 2 show that the valve releases extend from the top of the poppet valves, alternatively the valve releases can be disconnected from the poppet valve in each of the connecting parts. If the valve triggers are disconnected from the poppet valves, a flange on the trigger may be provided to limit the movement of the trigger. The female part of the coupling includes a central bore 77 with a poppet valve 55 slidably arranged in it between open and closed positions. When the poppet valve is closed, fluid communication between the bore 77 and a radial fluid passage 66 in the female part's coupling body will be blocked. The valve spring 61 drives the poppet valve 55 to the closed position. The valve spring is held in place by means of the spring collar 78 and the clamp 79. The valve release 64 extends from the top of the conical surface of the poppet valve 55 in the female part. Alternatively, as indicated above, the valve release may be detached from the poppet valve in the female portion. A shaped gasket 22 in the form of an elastomer ring or metal ring forms an engagement with the circumferential diameter of the valve trigger 64 to prevent fluid leakage around the trigger. The gasket 22 is held in place by means of an externally threaded nut 69.

For å avtette skjøten mellom hanndelen og hunndelen plasseres en ringformet pakning i stilling på hunndelens koblingslegeme og holdes på plass av pakningsholderen 30. I en foretrukket utførelse som er vist i figurene 1 og 2, er pakningen 44 en elastomerpakning med en svalehalepasning mellom hunndelen og holderen 30. Alternativt kan forskjellige andre elastomerpakninger eller metallpakninger, slik som hule trykkpåførte metallpakninger anvendes for å opprette radial tetning mellom hunndelen og sondeveggen 45 på hanndelen. I tillegg er en ringformet pakning 43 plassert mellom holderen 30 og holde-låsestykket 40. Pakningen 43 er i en foretrukket utførelse en elastomerisk svalehalepakning med en pasning i svalehaleform mellom holderen og holderens låsestykke. Tetningen 43 kan også være en annen myk pakning, slik som en O-ring eller en metallpakning, slik som en hul trykkpåført metallpakning. Som vist i fig. 1 og 2, er pakningene 44 og 43 posisjonsinnstilt i lengderetningen på hver sin side av en radial fluidpassasje 50 i holderen. Pakningene 44 og 43 hindrer lekkasje av hydraulisk fluid i overgangen mellom den radiale passasje 19 i hanndelen og den radiale passasje 50 i pakningsholderen. To seal the joint between the male part and the female part, an annular gasket is placed in position on the female part's coupling body and held in place by the gasket holder 30. In a preferred embodiment shown in Figures 1 and 2, the gasket 44 is an elastomeric gasket with a dovetail fit between the female part and the holder 30. Alternatively, various other elastomer gaskets or metal gaskets, such as hollow pressure-applied metal gaskets, can be used to create a radial seal between the female part and the probe wall 45 on the male part. In addition, an annular gasket 43 is placed between the holder 30 and the holding-lock piece 40. The gasket 43 is, in a preferred embodiment, an elastomeric dovetail gasket with a dovetail-shaped fit between the holder and the holder's locking piece. The seal 43 may also be another soft gasket, such as an O-ring or a metal gasket, such as a hollow pressure-applied metal gasket. As shown in fig. 1 and 2, the seals 44 and 43 are positioned longitudinally on either side of a radial fluid passage 50 in the holder. The seals 44 and 43 prevent leakage of hydraulic fluid in the transition between the radial passage 19 in the male part and the radial passage 50 in the seal holder.

I en foretrukket utførelse omfatter holderens omkrets et ringformet rom 12 som bidrar til å lette strømning av hydraulisk fluid når hannkoblingsstykket er litt mistilpasset i forhold til hunndelen. Holderen 30 omfatter minst én L-formet passasje for å lette fluidkommunikasjon mellom koblingens hanndel og hunndel. Hver L-formet passasje består av en radial passasje 50 for fluidkommunikasjon med den radiale passasje 19 i hanndelen, samt en langsgående passasje 51 for fluidkommunikasjon med den langsgående passasje 52 i hunndelen. Den radiale passasje 50 i holderen er sammenkoblet med den langsgående passasje 51. Når holderen er fullstendig innført i den store utboring 39 i hunndelen, bør den langsgående passasje i holderen befinne seg i flukt for å tillate fluidkommunikasjon med den langsgående passasje 52 i hunndelens koblingslegeme. Ett par O-ringpakninger 58, 59 avtetter overgangen mellom de langsgående passasjer 51 og 52 i hhv. holderen og hunndelen. Alternativt kan pakningene 58 og 59 være metallpakninger. In a preferred embodiment, the circumference of the holder includes an annular space 12 which helps to facilitate the flow of hydraulic fluid when the male coupling piece is slightly mismatched in relation to the female part. The holder 30 comprises at least one L-shaped passage to facilitate fluid communication between the male and female parts of the coupling. Each L-shaped passage consists of a radial passage 50 for fluid communication with the radial passage 19 in the male part, as well as a longitudinal passage 51 for fluid communication with the longitudinal passage 52 in the female part. The radial passage 50 in the holder is interconnected with the longitudinal passage 51. When the holder is fully inserted into the large bore 39 in the female part, the longitudinal passage in the holder should be flush to allow fluid communication with the longitudinal passage 52 in the female coupling body. A pair of O-ring seals 58, 59 seal the transition between the longitudinal passages 51 and 52 in the respective the holder and the female part. Alternatively, the gaskets 58 and 59 can be metal gaskets.

I en foretrukket utførelse blir hanndelen innført gjennom holderen og inn i hunndelens mottagerkammer 38 før ventilutløserne 64 og 65 kommer i kontakt for å åpne tallerkenventilene. Hanndelen befinner seg i tettende inngrep med de radiale pakninger 43 og 44 før strømningen av hydraulisk fluid mellom koblingsdelene begynner. I undersjøiske hydrauliske koblinger er det ønskelig å drive ut fanget sjøvann eller annet fluid fra hulrommet mellom ledeflaten 28 på hanndelen og hunndelens mottakskammer 38. Én eller flere ventilasjonspassasjer 34 er plassert i hunndelens koblingslegeme for å tillate utslipp av fanget sjøvann fra mottakerkammeret. Eventuelt kan O-ringen 35 være plassert rundt utsiden av hunndelens koblingslegeme for å tillate fanget sjøvann å slippe ut gjennom ventilasjonspassasjen 34 og hindre hydraulisk låsing uten at ytterligere sjøvann trenger inn i koblingen gjennom ventilasjonspassasjen. In a preferred embodiment, the male part is introduced through the holder and into the female part's receiving chamber 38 before the valve triggers 64 and 65 come into contact to open the poppet valves. The male part is in sealing engagement with the radial seals 43 and 44 before the flow of hydraulic fluid between the coupling parts begins. In underwater hydraulic couplings, it is desirable to expel trapped seawater or other fluid from the cavity between the guide surface 28 of the male part and the female part's receiving chamber 38. One or more ventilation passages 34 are placed in the female part's coupling body to allow discharge of trapped seawater from the receiving chamber. Optionally, the O-ring 35 may be positioned around the outside of the female coupling body to allow trapped seawater to escape through the vent passage 34 and prevent hydraulic locking without further seawater entering the coupling through the vent passage.

Skjønt det i en foretrukket utførelse er vist et par radiale passasjer i hanndelen, holderen og hunndelen, så er det i henhold til oppfinnelsen tenkt at én eller flere radiale passasjer kan anvendes i hver av disse komponenter av koblings-sammenstillingen. Fluidoverføring mellom koblingsdelene lettes ved radial over-føring av hydraulisk fluid gjennom de radiale passasjer uten at dette utøver vesentlig trykk mot ledeflaten 28 på hanndelen eller mot mottagerkammeret i hunndelen. Det er også ment at foreliggende oppfinnelsesgjenstand kan anvendes i en kobling med eller uten ventilen i koblingens hanndel eller hunndel. Although in a preferred embodiment a pair of radial passages are shown in the male part, the holder and the female part, according to the invention it is thought that one or more radial passages can be used in each of these components of the coupling assembly. Fluid transfer between the coupling parts is facilitated by radial transfer of hydraulic fluid through the radial passages without this exerting significant pressure against the guide surface 28 on the male part or against the receiver chamber in the female part. It is also intended that the present invention can be used in a coupling with or without the valve in the male or female part of the coupling.

I henhold til foreliggende oppfinnelse opprettes det en trykkbalansert hydraulisk undervannskobling med flere radiale pakninger mellom koblingens hanndel og hunndel, samtidig som koblingen har oppnådd redusert vekt og ytterdiameter. Dette reduserte omfang og den reduserte vekt skriver seg fra utførelsen av holderen 30 med én eller flere L-formede fluidpassasjer som er gjennomgå- ende og omfatter én eller flere langsgående, samt én eller flere radiale passasjer for å lette hydraulisk strømning gjennom holderen. Fluidpassasjen i holderen opp-retter fluidkommunikasjon mellom så vel den radiale fluidpassasjen 19 i koblingens hanndel og den langsgående fluidpassasje 52 i koblingens hunndel. Den L-formede fluidpassasje i holderen i stedet for i hunndelens koblingslegeme mulig-gjør reduksjon av hunndelens ytre diameter. According to the present invention, a pressure-balanced underwater hydraulic coupling is created with several radial seals between the coupling's male part and female part, while the coupling has achieved reduced weight and outer diameter. This reduced scope and the reduced weight is due to the design of the holder 30 with one or more L-shaped fluid passages which are continuous and include one or more longitudinal, as well as one or more radial passages to facilitate hydraulic flow through the holder. The fluid passage in the holder establishes fluid communication between both the radial fluid passage 19 in the male part of the coupling and the longitudinal fluid passage 52 in the female part of the coupling. The L-shaped fluid passage in the holder instead of in the female part's coupling body enables a reduction of the female part's outer diameter.

Claims (10)

1. Hydraulisk undervannskobling som omfatter: (a) en hannkoblingsdel (10) med en sylinderformet sondevegg (45), en sentralutboring (32) og en radial fluidpassasje (19) som strekker seg mellom den sentrale utboringen og sondeveggen; (b) en hunnkoblingsdel (20) med en første ende og en andre ende, et mottagerkammer (39) nær den første enden og en sentral utboring (77) nær den andre enden, en indre skulder mellom mottagerkammeret og den sentrale utboringen, en radial pakning (44) plassert på den indre skulderen for å komme i inngrep med sondeveggen (45) til hannkoblingsdelen (10), og en fluidpassasje som forløper mellom den sentrale utboring og mottagerkammeret; og (c) en pakningsholder (30) som er innsettbar i mottagerkammeret (39) for å fastholde den radiale pakningen (44) på den indre skulderen, hvor pakningsholderen har en L-formet fluidpassasje (50, 51) med en første ende i forbindelse med den radiale fluidpassasjen (19) i hannkoblingsdelen og en andre ende er koblet til en fluidpassasje (52) i hunnkoblingsdelen.1. Hydraulic underwater coupling comprising: (a) a male coupling part (10) having a cylindrical probe wall (45), a central bore (32) and a radial fluid passage (19) extending between the central bore and the probe wall; (b) a female coupling member (20) having a first end and a second end, a receiver chamber (39) near the first end and a central bore (77) near the second end, an internal shoulder between the receiver chamber and the central bore, a radial packing (44) positioned on the inner shoulder to engage the probe wall (45) of the male connector (10), and a fluid passage extending between the central bore and the receiver chamber; and (c) a packing holder (30) insertable into the receiver chamber (39) to retain the radial packing (44) on the inner shoulder, the packing holder having an L-shaped fluid passage (50, 51) with a first end in communication with the radial fluid passage (19) in the male coupling part and a second end is connected to a fluid passage (52) in the female coupling part. 2. Hydraulisk undervannskobling som angitt i krav 1, og hvor fluidpassasjen i hunnkoblingsdelen (20) omfatter en langsgående passasje (52) og en radial passasje (66).2. Hydraulic underwater coupling as stated in claim 1, and where the fluid passage in the female coupling part (20) comprises a longitudinal passage (52) and a radial passage (66). 3. Hydraulisk undervannskobling som angitt i krav 1, som videre omfatter en ventil (25, 55) i minst én av koblingsdelene (10, 20), hvor ventilen har en ventilut-løser (65, 64) for å drive ventilen til åpen stilling.3. Hydraulic underwater coupling as stated in claim 1, which further comprises a valve (25, 55) in at least one of the coupling parts (10, 20), where the valve has a valve release (65, 64) to drive the valve to the open position . 4. Hydraulisk undervannskobling som angitt i krav 1, som videre omfatter et låsestykke (40) i pakningsholderen (30) som befinner seg i inngrep med hunnkoblingsdelen (20).4. Hydraulic underwater coupling as stated in claim 1, which further comprises a locking piece (40) in the gasket holder (30) which is located in engagement with the female coupling part (20). 5. Hydraulisk undervannskobling som angitt i krav 4, som videre omfatter en andre radial pakning (43) plassert mellom pakningsholderen (30) og holderens låsestykke (40).5. Hydraulic underwater coupling as stated in claim 4, which further comprises a second radial seal (43) placed between the seal holder (30) and the holder's locking piece (40). 6. Hydraulisk undervannskobling som angitt i krav 1, hvor pakningen (44) er en elastomerpakning med en svalehalepasning mellom den indre skulderen og pakningsholderen.6. Hydraulic underwater coupling as set forth in claim 1, wherein the gasket (44) is an elastomeric gasket with a dovetail fit between the inner shoulder and the gasket holder. 7. Hydraulisk undervannskobling som angitt i krav 1, videre omfattende en tallerkenventil (25) i hanndelen (10) og en tallerkenventil (55) i hunnkoblingsdelen (20), hvor tallerkenventilene har respektive ventilutløsere (65, 64) som kan bringes i gjensidig inngrep.7. Hydraulic underwater coupling as stated in claim 1, further comprising a poppet valve (25) in the male part (10) and a poppet valve (55) in the female coupling part (20), where the poppet valves have respective valve triggers (65, 64) which can be brought into mutual engagement . 8. Hydraulisk undervannskobling som angitt i krav 1, hvor den radiale pakning (44) er en trykkpåført metallpakning.8. Hydraulic underwater coupling as set forth in claim 1, wherein the radial seal (44) is a pressure-applied metal seal. 9. Hydraulisk undervannskobling som angitt i krav 1, som omfatter en første ringformet pakning (23) mellom ventilutløseren (65) og hannkoblingsdelen (10), samt en andre ringformet pakning (22) mellom ventilutløseren (64) og hunnkoblingsdelen (20).9. Hydraulic underwater coupling as stated in claim 1, which comprises a first annular seal (23) between the valve release (65) and the male coupling part (10), as well as a second annular seal (22) between the valve release (64) and the female coupling part (20). 10. Hydraulisk undervannskobling som angitt i krav 1, som videre omfatter et par ringformede pakninger i inngrep med den indre skulderflaten i hunnkoblingsdelen (20) og i tettende anlegg mot pakningsholderen (30), idet den første ringformede pakningen er plassert radialt innover fra den langsgående fluidpassasjen (51) og den andre ringformede pakningen er plassert radialt på utsiden av den langsgående fluidpassasjen (51).10. Hydraulic underwater coupling as stated in claim 1, which further comprises a pair of annular seals in engagement with the inner shoulder surface of the female coupling part (20) and in sealing contact with the seal holder (30), the first annular seal being placed radially inwards from the longitudinal the fluid passage (51) and the second annular gasket are placed radially on the outside of the longitudinal fluid passage (51).